양자기술 뉴스와 분석. 양자컴퓨팅, 양자통신, 양자센싱 연구 성과와 기업·정부의 투자 동향을 다룹니다.
2012년 CERN의 LHC(Large Hadron Collider)에서 힉스 입자를 발견한 것은 입자 물리학에서 중요한 이정표를 세웠다. 그 이후로 ATLAS와 CMS의 협력은 이 독특한 입자의 특성을 부지런히 조사하고 그것이 생성되고 다른 입자로 붕괴되는 다양한 방법을 확립하기 위해 검색했다. 이번 주 LHCP(Large Hadron Collider Physics) 컨퍼런스에서 ATLAS와 CMS는 힉스 보손(Higgs boson)이 전자기력의 운반체인 광자와 약력의 전기적으로 중성인 Z 보손으로…
양자 컴퓨터 확장과 함께 노이즈 및 오류 제거가 문제다. 큐비트는 환경에 따라 쉽게 변경되며, 이로 인해 내부에 저장된 정보가 변경되어 오류율이 높아질 수 있다. 큐비트를 측정하여 노출된 노이즈를 측정하려고 하면 큐비트 상태가 붕괴되어 데이터가 손실된다. 과학자들은 양자 시스템 주변 노이즈를 지속적으로 모니터링하고 큐비트를 실시간 조정해 오류를 최소화하는 새로운 방법을 개발했다. 사이언스(Science) 저널에 소개된 이 접근…
과학자들은 원자 가스에서 “밀도파(density waves)”라고 불리는 결정 구조를 생성하는 새로운 방법을 발견했다. 이 발견은 물리학에서 가장 복잡한 문제 중 하나인 양자 물질의 거동을 더 잘 이해하는 데 도움이 될 수 있다. 연구는 Nature 저널에 5월 24일(현지시각) 게재됐다. EPFL Jean-Philippe Brantut 교수는 “차가운 원자 가스는 과거에 원자 사이의 상호 작용을 ‘프로그램’하는 능력으로 잘 알려져 있었다. 우리…
캐나다 양자 컴퓨팅 회사 D-Wave 연구팀은 최근 최적화 문제에서 기존 컴퓨팅 시스템을 능가하는 새로운 양자 컴퓨팅 시스템을 만들었다. Nature 저널에 발표된 논문에 따르면 이 시스템은 5000큐비트(고전 컴퓨팅에서 비트의 양자 등가물)를 가진 프로그래밍 가능한 스핀 유리를 기반으로 한다. 이 연구를 수행한 연구원 중 한 명인 Andrew D. King은 “이 작업은 1990년대에 수행된 몇 가지 중요한 실험에서…
두 개의 동일한 물체가 앞뒤로 바뀌었는지 확인하는 것이 가능할까? 지금까지 관찰된 모든 입자는 불가능하다고 알려졌다. 이 규칙을 위반할 것으로 예측된 유일한 입자인 비-아벨리안 애니온(Non-Abelian anyons)은 양자 컴퓨팅 확장에 필요한 노이즈 억제에 혁신적 잠재력이 있다. 그러나 이를 관찰하는 것은 어려운 일이었다. 네이처(Nature) 저널에 11일(현지시각) 게시된 논문에서 Google Quantum AI 연구원은 초전도 양자 프로세서 중 하나를 사용하여…
물리학자들이 특수한 유형의 양자 컴퓨터에서 비-아벨리안 애니온(non-abelian anyon) 서명을 만들었다. 연구 결과는 양자 컴퓨터를 오류에 덜 취약하게 할 수 있다. 콴티늄(Quantinuum), 켈리포니아 공대(California Institute of Technology), 하버드 대학(Harvard University) 연구팀은 arXiv 출판전 논문 서버에 결과를 게시했다. 과학자들이 진정으로 유용한 양자 컴퓨터를 설계하고 구축하기 위해 노력할 때 어려움 중 하나는 들어오는 오류를 설명하는 것이다. 애니온(anyon)은 2차원으로…
물리학자들이 멀리 떨어져 있는 양자 역학 물체가 기존 시스템에서 가능한 것보다 서로 훨씬 더 강하게 상관될 수 있음을 제시했다. 이 실험은 강력한 양자 컴퓨터 구축에 유망한 후보 장치인 초전도 회로를 사용하여 처음으로 수행됐다. ETH Zurich 고체 물리학 교수 Andreas Wallraff가 이끄는 연구원 그룹은 엘버트 아인슈타인(Albert Einstein)이 양자 역학에 대한 응답으로 공식화한 “국소적 인과 관계(local causality)”…
물리학자들은 현대 암호학의 초석인 인수분해 문제를 해결하기 위한 새로운 유형의 양자 컴퓨터에 착안했다. 물리학자들은 현대 암호학의 초석인 인수분해 문제를 해결하기 위한 새로운 유형의 양자 컴퓨터에 착안했다. 컴퓨터는 소위 게이트를 실행하는 마이크로프로세서를 기반으로 한다. 예를 들어 게이트는 AND 연산, 즉 2비트를 더하는 연산일 수 있다. 이러한 게이트와 컴퓨터는 되돌릴 수 없다. 즉, 알고리즘은 단순히 거꾸로 실행할…
새로운 대안 기술인 초전도 플럭스 큐비트는 양자 컴퓨팅을 한단계 도약시킬 수 있다. 아랍에미리트 아부다비의 양자 연구 센터(TII)와 공동으로 이스라엘 Bar-Ilan 대학 연구원 그룹이 이끄는 프로젝트는 초전도 큐비트의 성능을 개선했다. 조정 가능한 초전도 플럭스 큐비트(tunable superconducting flux qubit)라고 하는 개선된 큐비트는 전류가 시계 방향 또는 시계 반대 방향으로 또는 양방향의 양자 중첩으로 흐를 수 있는 마이크론…
CIT(Collectively Induced Transparency)라고 불리는 새로 발견된 현상은 원자 그룹이 갑자기 특정 주파수에서 빛을 반사하는 것을 멈추게 한다. CIT는 광 공동(optical cavity, 본질적으로 빛을 위한 작은 상자) 내부에 이테르븀 원자를 가두어 레이저를 조사해 발견됐다. 레이저의 빛이 어느 지점까지 원자에서 반사되지만 빛의 주파수가 조정됨에 따라 빛이 방해받지 않고 단순히 공동을 통과하는 투명 창이 나타난다. 미국 켈리포니아 공대(California…
물리학자들은 처음으로 우주 시공간을 이해하기 위해 양자적 특성을 블랙홀 카오스와 연관시켰다. 세 명의 RIKEN 물리학자가 제안한 새로운 수학적 분석은 ‘마법’으로 여겨지는 양자적 특성이 공간과 시간이 어떻게 발생했는지 설명하는 열쇠가 될 수 있다고 제안한다. 우주를 뒷받침하는 시공간 구조보다 더 기본적인 것을 생각하기는 어렵지만 이론 물리학자들은 이 가정에 의문을 제기해 왔다. RIKEN 학제간 이론 및 수학 과학(iTHEMS)의…
에르빈 슈뢰딩거(Erwin Schrödinger)는 1935년 사고 실험에서 동시에 살아 있을 수 있고 죽어 있을 수 있는 고양이를 생각해 냈다. 지금까지 과학자들은 동시에 두 장소에 있는 양자 역학적 중첩 상태의 원자나 분자를 사용하여 그렇게 할 수 있었다. ETH 고체 물리 연구소(Laboratory for Solid State Physics) Yiwen Chu 교수가 이끄는 연구팀은 이제 작은 결정을 두 진동 상태의 중첩에…
캐나다 양자 스타트업 D-웨이브(D-Wave)가 5,000큐비트 양자 시스템으로 다루기 힘든 3D 스핀 유리 최적화 문제에서 기존 컴퓨팅보다 훨씬 빠르다는 것을 입증했다. 이는 또한 현재까지 보고된 가장 큰 프로그래밍 가능한 양자 시뮬레이션을 나타낸다. D-Wave와 미국 보스턴 대학(Boston University) 과학자들이 공동으로 작성한 논문 “5,000큐비트 프로그래밍 가능 스핀 유리의 양자 임계 역학(Quantum critical dynamics in a 5,000-qubit programmable spin…
새로운 수학적 분석에 따르면 양자 속성(quantum property)은 공간과 시간이 어떻게 발생했는지 설명하는 열쇠가 될 수 있다. 우주를 뒷받침하는 시공간 구조보다 더 기본적인 것을 생각하기는 어렵지만 이론 물리학자들은 이 가정에 의문을 제기해 왔다. 일본 RIKEN 학제간 이론 및 수학 과학(iTHEMS)의 Kanato Goto는 “물리학자들은 공간과 시간이 근본적인 것이 아니라 더 깊은 것에서 파생될 가능성에 오랫동안 매료되어 왔다”라고…
The next generation of quantum devices requires high-coherence qubits that are less error-prone. Responding to this need, researchers at the Advanced Quantum Testbed (AQT) at Berkeley Lab, a state-of-the-art collaborative research laboratory funded by the U.S. Department of Energy Office of Science, developed a blueprint for a novel quantum processor based on “fluxonium” qubits. Fluxonium…
Researchers at the Institute for Quantum Optics and Quantum Information (IQOQI) in Vienna recently devised a universal mechanism to invert the evolution of a qubit with a high probability of success. This protocol, outlined in Physical Review Letters, can propagate any target qubit back to the state it was in at a specific time in…
다차원을 활용하면 물리학의 어려운 문제를 단순화하고 상충되는 이론을 하나로 묶을 수 있다. 아인슈타인의 일반 상대성 이론은 행성이나 다른 무거운 물체에 의해 뒤틀린 시공간 구조에 존재하며 대부분의 경우 중력이 어떻게 작용하는지 설명한다. 그러나 이 이론은 블랙홀과 우주 원시 수프에 존재하는 것과 같은 극한 조건에서는 무너진다. 초끈 이론 접근 방식은 아인슈타인의 이론과 양자 역학을 연결하는 데 도움이…
영국 옥스퍼드 대학(University of Oxford) 연구원들은 최근 포획 이온 양자 네트워크 노드 내에 양자 메모리를 만들었다. 고유한 메모리 설계는 매우 견고하여 지속적인 네트워크 활동에도 불구하고 오랜 기간 동안 정보를 저장할 수 있다. 논문은 Physical Review Letters에 실렸다. 전자기장을 사용하여 공간에 갇힌 하전된 원자 입자인 포획 이온은 양자 계산을 실현하기 위해 일반적으로 사용되는 플랫폼이다. 반면에 광자(즉,…
새로운 실험은 양자 인터넷을 위한 중요한 단계에서 기술 간의 양자 정보를 변환합니다. 연구원들은 양자 컴퓨팅, 통신 및 네트워킹에 중요한 영향을 미치는 서로 다른 종류의 양자 기술 간에 양자 정보를 “변환”하는 방법을 발견했다. 이 연구는 네이처(nature) 저널에 22일(현지시각) 실렸다. 양자 컴퓨터에서 사용하는 형식에서 양자 통신에 필요한 형식으로 양자 정보를 변환하는 새로운 방법을 나타낸다. 빛의 입자인 광자(Photon)는…
KAIST가 양자대학원(KAIST Graduate School of Quantum Science and Technology)을 설립해 올 가을학기부터 학사 운영을 시작한다고 24일 밝혔다. KAIST는 세계 최고 수준의 양자기술을 선도하고 차세대 원천기술 및 국가 경쟁력 확보를 목표로 지난 2월 양자대학원을 설립했다. 양자 컴퓨팅, 양자 통신, 양자 센싱을 비롯한 양자기술 분야 전반에 걸친 석·박사급 인재를 양성한다. 정부출연연구소와 상호협력해 출연연의 현장 연구 경험을 대학의…